Zobrazenie zdroja stránky Fosforečnan

{{Infobox Chemická zlúčenina
| Názov                          = Fosforečnan
| Obrázok                        =Phosphat-Ion.svg 
| Obrázok2                       =0-phosphate-3D-balls.png 
| Vzorec                         = PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>
|Molárna hmotnosť=94,973 g/mol|Synonymá=ortofosforečnan}}
'''Fosforečnan''' alebo '''fosfát''' je [[soľ (chémia)|soľ]] [[kyselina fosforečná|kyseliny fosforečnej]]. Fosforečnanový anión má [[empirický vzorec]] PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>.

V roztoku dochádza v závislosti od pH k protonizácii fosforečnanového aniónu, takže sa môže vyskytovať ako
* fosforečnan PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>
* hydrogénfosforečnan HPO<sub>4</sub><sup>2−</sup>
* dihydrogénfosforečnan H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>−</sup>

<gallery>
Image:3-phosphoric-acid-3D-balls.png|<center>H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub><br />[[kyselina fosforečná]]</center>
Image:2-dihydrogenphosphate-3D-balls.png|<center>H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>−</sup><br />dihydrogénfosforečnanový anión</center>
Image:1-hydrogenphosphate-3D-balls.png|<center>HPO<sub>4</sub><sup>2−</sup><br />hydrogénfosforečnanový anión</center>
Image:0-phosphate-3D-balls.png|<center>PO<sub>4</sub><sup>3−</sup><br />fosforečnanový anión</center>
</gallery>

==Chemické vlastnosti==
Fosforečnanový ión má [[fosfor]]ový atóm obklopený štyrmi atómami [[kyslík]]a v tetraédrickom usporiadaní. Fosforečnanový ión je konjugovanou bázou hydrogénfosforečnanového iónu HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup>, ktorý je zase konjugovanou bázou dihydrogénfosforečnanového iónu H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>, ktorý je konjugovanou bázou kyseliny ortofosforečnej, {{chem|H|3|PO|4}}.

Mnoho fosforečnanov je pri štandardnej teplote a tlaku rozpustných vo vode. Fosforečnany sodný, draselný, rubídny, cézny a amónny sú všetky rozpustné vo vode. Väčšina ostatných fosforečnanov je vo vode len málo rozpustná alebo úplne nerozpustná. Vo všeobecnosti sú hydrogénfosforečnan a dihydrogénfosforečnan o niečo lepšie rozpustné, než odpovedajúce fosforečnany.

=== Rovnováha v roztoku ===
[[File:PiSpeciation.svg|alt=|thumb|265x265px|Prítomná forma kyseliny fosforečnej vo vodnom roztoku sa mení podľa pH.]]
Vo vodnom roztoku existuje kyselina fosforečná a jej tri anióny v rovnováhe, ktorá je daná [[disociačná konštanta|disociačnými konštantami]]:<ref>{{cite book|last = Campbell|first = Neil A.|author-link = Neil Campbell (scientist)|author2=Reece, Jane B.|title = Biology|edition = Seventh|publisher = [[Benjamin Cummings]]|year = 2005|location = San Francisco, California|page = 65|isbn = 0-8053-7171-0 }}</ref>
{| class="wikitable"
! Rovnováha
! Disociačná konštanta ''K''<sub>a</sub><ref name=pow2005>Kipton J. Powell, Paul L. Brown, Robert H. Byrne, Tamás Gajda, Glenn Hefter, Staffan Sjöberg, Hans Wanner (2005): "Chemical speciation of environmentally significant heavy metals with inorganic ligands. Part 1: The Hg<sup>2+</sup>, Cl<sup>−</sup>, OH<sup>−</sup>, CO<sub>3</sub><sup>2−</sup>, SO<sub>4</sub><sup>2−</sup>, and PO<sub>4</sub><sup>3−</sup> aqueous systems". ''Pure and Applied Chemistry'', volume 77, issue 4, pages 739–800. {{doi|10.1351/pac200577040739}}</ref>
! p''K''<sub>''a''</sub>
|-
| H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> ⇌ H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup> + H<sup>+</sup>
| ''K''<sub>''a''1</sub> = [ H<sup>+</sup> ] [ H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>  ] / [ {{chem|H|3|PO|4}} ] ≈ 7.5 × 10<sup>−3</sup>
| p''K''<sub>a1</sub> = 2.14
|-
| H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup> ⇌ HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> + H<sup>+</sup>
| ''K''<sub>''a''2</sub> = [ H<sup>+</sup> ] [ HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> ] / [ H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>  ] ≈ 6.2 × 10<sup>−8</sup>
| p''K''<sub>a2</sub> = 7.20
|-
| HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> ⇌ PO<sub>4</sub><sup>3−</sup> + H<sup>+</sup>
| ''K''<sub>''a''3</sub> = [ H<sup>+</sup> ] [ PO<sub>4</sub><sup>3−</sup> ] / [ HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> ] ≈ 2.14 × 10<sup>−13</sup>
| p''K''<sub>a3</sub> = 12.37
|}
Hodnoty sú udané pre 25 °C a [[Iónová sila|iónovú silu]] ''I = 0''.

p''K''<sub>''a''</sub> hodnoty odpovedajú pH, pri ktorom je v roztoku koncentrácia zlúčeniny zhodná s jej konjugovanou bázou. Pri pH nižšom než 1 je kyselina fosforečná prakticky úplne nedisociovaná. Okolo pH 4,7 (v strede medzi prvými dvoma p''K''<sub>''a''</sub>) je prakticky jedinou prítomnou formou v roztoku. Pri pH okolo 9,8 (v strede medzi druhými dvoma p''K''<sub>''a''</sub>) je hlavnou formou HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup>. Pri pH nad 13 existuje kyselina fosforečná ako úplne disociovaný fosforečnanový anión, PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>. 

Vďaka tomu je možné kryštalizovať soli hydrogénfosforečnanov a dihydrogénfosforečnanov nastavením pH, konkrétne pri 4,7 a 9,8.

Fosforečnanové anióny, H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>, HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a PO<sub>4</sub><sup>3−</sup>, sa chovajú ako samostatné slabé kyseliny, pretože ich p''K''<sub>''a''</sub> sa líši o viac ako 4.

Fosforečnany tvoria i [[polymér]]ne ióny, napríklad [[pyrofosfát]] (P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>)<sup>4-</sup> alebo [[trifosfát]] (P<sub>3</sub>O<sub>10</sub>)5<sup>-</sup>. Rôzne metafosfátové ióny (zvyčajne ako lineárne polyméry) majú empirický vzorec (PO<sub>3</sub>)<sup>-</sup> a sú prítomné v mnohých zlúčeninách.

=== Biochémia fosfátov ===
V biologických systémoch sa fosfor často nachádza vo forme voľných fosfátových iónov, kde sa zvyčajne nazýva '''anorganický fosfát''', alebo viazaný na organické molekuly v podobe [[organofosfát]]ov.

Anorganický fosfát sa v biochémii často zapisuje ako '''P<sub>i</sub>''' a pri [[fyziologické pH|fyziologickom pH]] pozosáva hlavne z iónov HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>. Pri neutrálnom pH, napríklad v [[cytozol]]e (pH = 7), je pomer koncentrácií približne:
: [  H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup> ] / [ {{chem|H|3|PO|4}} ] ≈ 7.5 × 10<sup>4</sup>
: [ HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> ] / [  H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup> ] ≈ 0.62
: [ PO<sub>4</sub><sup>3−</sup> ] / [ HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> ] ≈ 2.14 × 10<sup>−6</sup>

Na základe toho sú prítomné v cytozole vo významnom množstve len HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup> (38 % HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a 62 % H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>). V [[extracelulárna tekutina|extracelulárnej tekutine]] (pH = 7,4) je tento pomer opačný (61 % HPO<sub>4</sub><sup>2-</sup> a 39 % H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub><sup>-</sup>).

Anorganický fosfát môže byť prítomný i v podobe pyrofosfátu, ktorý hydrolýzou dáva ortofosfát:
:[P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]<sup>4-</sup> + H<sub>2</sub>O ⇌ 2 [HPO<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>

Organické fosfáty sa častejšie nachádzajú v podobe [[ester]]ov ako [[nukleotid]]y (napr. [[Adenozínmonofosfát|AMP]], [[Adenozíndifosfát|ADP]] a [[Adenozíntrifosfát|ATP]]) a v [[Deoxyribonukleová kyselina|DNA]] a [[Ribonukleová kyselina|RNA]]. Voľný ortofosfátový anión sa uvoľňuje hydrolýzou [[fosfoanhydrid]]ovej väzby v ADP alebo ATP. Tieto [[Fosforylácia|fosforylačné]] a [[defosforylácia|defosforylačné]] reakcie sú skladiskom a zdrojom chemickej energie pre mnoho metabolických procesov. ATP a ADP sa občas označujú ako [[Vysokoenergetický fosfát|vysokoenergetické fosfáty]], podobne i [[fosfagén]]y v svaloch. Podobné reakcie existujú i pre difosfáty a trifosfáty ostatných [[nukleozid]]ov.

=== Kosti a zuby ===
Dôležitou úlohou fosfátu v biologických systémoch je ich použitie ako štruktúrny materiál v [[kosť|kostiach]] a [[zub]]och. Tieto štruktúry sa skladajú z fosforečnanu vápenatého vo forme [[hydroxyapatit]]u. Tvrdá [[zubná sklovina]] cicavčích zubov je tvorená [[fluoroapatit]]om, fosforečnanom hydroxyvápenatým, kde sú niektoré hydroxylové skupiny nahradené fluoridovými aniónmi.

==Referencie==
{{Referencie}}

==Zdroj==
{{preklad|en|Phosphate|1052741841}}

== Externé odkazy ==
* {{filit|fvf/fosforecnan.html}}

[[Kategória:Anióny]]
[[Kategória:Zlúčeniny fosforu]]
[[Kategória:Fosforečnany| ]]